DE2519009A1

DE2519009A1 - Verfahren zum zusammensetzen eines gemenges fuer bleiglas

Info

Publication number: DE2519009A1
Application number: DE19752519009
Authority: DE
Inventors: Mathijs Maria Hendrikus Houben
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-05-07
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1975-11-20
Also published as: FR2270214A1; GB1479069A; NL7406083A; JPS50150710A; FR2270214B1; US3970465A

Description

PHN.

Jelm/Va/AvdV 17.^.75

- uLuciLy.iiii-^j«i^c/ii>rtifcKEN
;j_at PHN- 7526
28. April 1975

"Verfahren zum Zusammensetzen eines Gemenges

für Bleiglas".

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Glasgeinenges aus Quarzsand, Feldspat und anderen glasbildenden Bestandteilen, die für die Herstellung von Bleiglas bestimmt sind.

Unter Bleigläsern sind diejenigen Gläser

zu verstellen, deren Zusammensetzungen in Gew.^ innerhalb der folgenden Grenzen liegen:

509847/1 UO

-«·- PIlN. 7526

SiO₂ 20 - 65 " ZnO O - 1

B₂O 0-25 PbO 12-60

Na₂O 0-16) ^A12°3 0,5 - 5

(insgesamt
K„0 0 - 16J /"1,5 ASpO und/oder O- 1

CaO 0 - k ^Sb2°'3

BaO 0-8 MnO 0 - 1

Das Gemenge, das für die Herstellung von

Gläsern dieses Typs verwendet wird, enthält Quarzsand, (gegebenenfalls für das in anderen Ausgangsinaterialien vorhandene SiO„ korrigiert), Feldspat (KaAlSi On-KAlSi,0_ft Alkalicarbonate und/oder Alkalihydroxide zur Ergänzung des Alkalioxids, Bleimennige oder Bleisilikat und gegebenenfalls Calcit, Dolomit, Bariumcarbonat, Zinkweiss und/oder Borsäure oder Borax.

Bei dem aus diesem Gemenge erhaltenen Glas ergeben sich Schwierigkeiten infolge eingeschlossener Gasblasen. Beim Ziehen von Rohrmaterial aus diesem Glas zeigen sich diese dann wieder als Ziehstriche, die u.a. aus an der Oberfläche offenen Kanälen in der Ziohrichtung bestehen.

Untersuchungen, die zu der Erfindung geführt haben, haben ergeben, dass die Wahl der Korngrösse des Quarzsandes und des Feldspats für das Sehmelzverhalten des Gemenges, in dem diese Bestandteile vorhanden sind, von wesentlicher Bedeutung ist.

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-3- · PHN.7526

17.4.75

Nach der deutschen Offenlegungsschrift

22 18 283.8 wird ein Gemenge für ein Borosilikatglas aus einem pulverförmigen Gemisch von Quarzmehl, pulverförmigem Feldspat und anderen glasbildenden Bestandteilen unter Verwendung von Quarzmehl mit einer Teilchengrösse von mindestens 90 ^a zwischen 30 und 120 /um bzw. von Feldspat mit einer Teilchengrösse von ebenfalls mindestens 90 ^o zwischen 30 und 120 /um hergestellt. Auf diese Veise wird eine Verkürzung der Schmelzzeit und der Läuterungszeit erzielt, die besonders gross ist. Die Herstellungszeit kann sogar die Hälfte eier Zeit für die Herstellung sein, bei der die genannten Ausgangsstoffe mit unselektierter Teilchengrösse, d.h. mit einem wesentlichen Anteil an grösseren Körnern und auch an Körnern mit einer Toilcherigrösse von weniger als 30 /um, vorhanden sind. Es wurde gefunden, dass insbesondere Ausgangsstoffe mit einer kleineren Teilchengrösse einen starken ungünstigen Einfluss ausüben.

Es stellte sich heraus, dass für die Herstellung eines Gemenges für Fornsehrölirenglas eine ganz andere Bedingung besteht, die der Quarzsand und der Feldspat im Gemenge erfüllen müssen (deutsche Patentanmeldung P 23 h% 379.6). Auch wird eine erhebliche Beschleunigung des Schmelzvorgangs, an der Blasenfreiheit der Glasschmelze

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und dem Auflösen kristalliner Bestandteile beurteilt, erreicht, wenn im Gemenge Natrium- und/oder Kaliumfeldspatpulver, dessen spezifische Oberfläche grosser .als 1 m²/g ist, neben Quarzsand verwendet wird, dessen spezifische Oberfläche kleiner als 0,1 m²/g ist.

Nach der Erfindung ergibt sich nun auch für das Glas, das als Bleiglas bezeichnet wird und das oben definiert ist, eine Möglichkeit zur Beschleunigung des Schmelzvorgangs durch passende Wahl der Teilchengrösse des im Gemenge vorhandenen Quarzsandes und des etwa vorhandenen Feldspats, überraschenderweise wurde gefunden, dass die Bedingungen wieder ganz anders als'bei.den obenbeschriebenen Fernsehröhrengläsern und Boratgläsern sind.

Das Verfahren zur Herstellung eines Gemenges

für Bleiglas ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der darin vorhandene Quarzsand wie auch der Feldspat eine Teilchengrösse von höchstens 100 /um aufweisen.

Im nachstehenden Schema wird der Effekt der Erfindung veranschaulicht. Als Kriterien werden dabei die Zeiten angegeben,' innerhalb derer die Schmelze frei von Blasen ist.

Es handelt sich hier um ein Bleiglas, das bei einer Temperatur von 143O°C in einem elektrischen Ofen in Platintiegeln von 100 cm³ geschmolzen wird und die nachstehende Zusammensetzung in Gew.^ aufweist:

509847/ 1 UO

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17.4.75

SiO₂	60,2	PbO	21,3
Al₂O₃	1,3	Sb₂O₃	0,3
Na₂O	10,0
κ₂ο	5Λ

Pro 100 kg Glas wird dazu das nachstehende Gemenge benötigt:

Quarzsand 56,8 kg

Natriumcarbonat 15»3 kg

Kaliumcarbonat 8,0 kg

Bleisilikat 25,0 kg

Aluminiumoxid 1,2 kg

Natriumnitrat ' 3,1 kg

Antimonoxid 0,3 kg

Das Gemenge wird auf einer Temperatur von etwa 130O⁰C geschmolzen.

In den Gemengen werden Sand drei verschiedener Typen und Kalifeldspat vier verschiedener Güten mit der nachstehend angegebenen Korngrössenverteilung verwendet. Der Kalifeldspat war (i) Flotationskalifeldspat aus Norwegen, (2) Haberafeldspat aus Deutschland, (3) ausgesiebter Haberakalifeldspat und (h) Kalifeldspat der.norwegischen Firma Bj^rum. Der Sand war

(1) ein Erzeugnis der Firma Duinger aus Deutschland,

(2) Quarzmehl der Firma Sibelco aus Belgien und

(3) ein Erzeugnis von Dowson und Dobson (Südafrika).

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Körngrösseverteilung .

	/um	1	Kalifeldspat	0$	3	.--	1,	0$	O	Sand	1	2	3
	/um	5$		5$			11,	0$	6	,3$
>315	/um	3^$		$			2k,	2$	h9	$
)200	yum	62$		$		3$	71,	8$	95	$
>16O	/um	82$		$	8,	$			99	■ $		2$
>1OO	/um	98$		$	6	$-				,7$		80$
>63	/um			$	25	$					15$
>45	/UBl				70					35$
)32								70$
>1O
	2
	1,
8,
25
39
56
61
62

Die vier verwendeten Arten Kalifeldspat weisen auch noch, etwas verschiedene Zusammensetzungen auf, wie aus der nachstehenden Tabelle hervorgeht. Naturgemäss muss diese Tatsache bei der Zusammensetzung des Gemenges berücksichtigt werden."

	Al₂O₃	Na₂O	K₂O	CaO	SiO₂	Fe₃O₃
1 2 3 k	•17,8 23,0 20,3 13,8	3Λ 0,6 0,7 h,6	11,2 10,0 10,7 . 3,0	0,5 0, 15 0,05 1,0	66,6 66,3 . 68,2 77,0	0, 12 0,13

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In der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengefasst.

Schmelze Nr.	Sand	Kalifeldspat	Dauer bis zur Blasenfreiheit
1	) 100(1)	** 200(1)	160
2	> 100(1)	< 100(4)	135
3	*; 100(2)	< 100(4)	55
4	> 100(1)	<. 100(2)	135
5	^ 1OO(1)	< 100(3)	135
6	<- 100(2)	■< 100(2)	75
7	^ 100(2)	<. 100(3)	55
8	£ 100(3)	<. 100(3)	85
9	4 100(3)	C100(2)	90

Auch hinsichtlich des Auftretens von "Klumpen", d.h. Inseln mit hohem SiO_Q-Gehalt im Glas wird nach der Erfindung eine beträchtliche Verbesserung erzielt. Die obonstehendon Schmelzen 3, 6, 7, 8 und 9, bei 1300⁰C geschmolzen, sind nach e1^a einer halben Stunde frei von Klumpen. Beim Schmelzen eines nicht-erfindungsgeraässen Gemenges (i) ist dies unter diesen Bedingungen erst nach 2,5 Stunden der Fall.

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Claims

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PATENTANSPRUCH: ■

Verfahren zum Zusammensetzen eines

Glasgemenges aus Quarzsand, Feldspat und anderen glasbildenden Bestandteilen für die Herstellung von Glas, dessen Zusammensetzung in Gew.fo innerhalb der folgenden Grenzen liegt:

SiO₂ 20 - 65 ZnO 0-12

B₂O O-25 PbO 12-60

Na„Ö 0 - 16)insgesamt Al_p0 0,5- 5

K₂O 0-16) y '* ^As2°3 ^und/oder 0 - 1 CaO 0-4 ^Sb?°T

BaO 0-8 MnO - 0 - 1

dadurch gekennzeichnet, dass der Quarzsand eine Teilchengrösse von höchstens 100 /um aufweist und die Feldspate eine Teilchengrösse von höchstens 100 /um aufweisen.

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